Question

Adaptado de Unicamp Um carro tem 1.200 kg e pode acelerar, do repouso até uma velocidade de 108 km/h, em 10 s, com aceleração constante. Determine o trabalho realizado durante esses 10 s.

Answer 1

Resposta:

τ = 540000 J ou 540 kJ

Explicação:

Primeiro calculamos a aceleração média do automóvel.

Ou seja:

a = ΔV/Δt

Assim, convertendo km/h em m/s, temos:

108 km/h (÷3,6) = 30 m/s

a = ΔV/Δt = 30 / 10 = 3 m/s²

Com esse valor de aceleração, podemos calcular a distância percorrida pelo carro, com o uso da equação de Torricelli:

V² = V₀² + 2.a.ΔS

30² = 0² +2.(3).ΔS

900 = 6.ΔS

ΔS = 900 / 6 = 150 m  ⇒   d = 150 m

Aplicando a 2ª Lei de Newton, temos:

F = m.a

F = 1200 . 3 = 3600 N

Para calcular o trabalho realizado, basta utilizar a seguinte expressão:

τ = F . d

Assim:

τ = 3600 . 150 = 540000 J ou 540 kJ